发明名称 利用对氮化矽具有高选择率之蚀刻形成沟渠绝缘区域之方法
摘要 于矽半导体晶圆上形成一氧化物做为垫层,随后氮化矽层形成于该垫层之上,一复晶矽层形成于氮化矽层之上,然后利用蚀刻技术形成浅沟渠于晶圆之中。随后氧化层形成在复晶矽层之上以及沟渠之中,接着在含氧环境下将氧化层施以热处理,此热处理步骤将增进氧化层之致密性,随后利用一光阻形成"reverse tone"结构,接着施以化学机械研磨法(CMP)将上述之氧化层予以平坦化至氮化矽层之表面。
申请公布号 TW400607 申请公布日期 2000.08.01
申请号 TW086108907 申请日期 1997.06.25
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 蔡嘉雄;李桂英;陶宏远
分类号 H01L21/76 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种形成沟渠绝缘区域于半导体矽晶圆上之方法,该方法至少包含:形成一垫层于该晶圆之上;形成一氮化矽层于该垫层之上;形成一硬式罩幕于该氮化矽层上;形成一沟渠于该硬式罩幕、该氮化矽层、该垫层以及该晶圆之中;形成一沟渠填充层于该硬式罩幕之上以及回填至该沟渠之中;及进行选择性蚀刻程序以移除部份该沟渠填充层,且保留位于该沟渠上方之部份该沟渠填充层,其中该沟渠填充层之蚀刻速率较该硬式罩幕之蚀刻速率为快,且该硬式罩幕用以防护该氮化矽层遭受侵蚀。2.如申请专利范围第1项之方法,其中在施以该选择性蚀刻之后更包含以化学机械研磨法施以平坦化制程研磨至该氮化矽表面。3.如申请专利范围第1项之方法,其中形成该沟渠填充层之后更包含施以热处理将该沟渠填充层层致密化。4.如申请专利范围第2项之方法,其中形成该沟渠填充层之后更包含施以热处理将该沟渠填充层层致密化。5.如申请专利范围第1项之方法,更包含下列步骤以形成该沟渠:形成一光阻于该硬式罩幕之上以定义该沟渠之区域;蚀刻该硬式罩幕、该氮化矽层、该垫层以及该晶圆;及去除该光阻。6.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之沟渠填充层为lining oxide、SACVD氧化层、电浆增强式氧化层或ozone-TEOS氧化层。7.如申请专利范围第6项之方法,其中上述之硬式罩幕为复晶矽。8.如申请专利范围第7项之方法,其中上述之复晶矽厚度约为500至1000埃。9.如申请专利范围第6项之方法,其中形成上述之ozone- TEOS氧化层之温度约为400至480℃。10.如申请专利范围第6项之方法,其中上述之lining oxide厚度约为350埃。11.如申请专利范围第6项之方法,其中上述之电浆增强式氧化层厚度约为450至500埃。12.如申请专利范围第6项之方法,其中上述之SACVD厚度约为450至500埃。13.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之选择性蚀刻为使用湿蚀刻,蚀刻剂为HF。14.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之氮化矽层为利用低压化学气相沈积法(LowPressure Chemical Vapor Deposition:LPCVD)、电浆增强式化气相沈积法(PlasmaEnhance Chemical Vapor Deposition:PECVD)或高密度电浆化学气相沈积法(High DensityPlasma Chemical Vapor Deposition:HDPCVD)形成。15.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之反应气体为SiH4,NH3,N2,N2O。16.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之反应气体为SiH2Cl2,NH3,N2,N2O。17.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之制程温度约为350-800℃。18.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之氮化矽层厚度约为500至2000埃之间。19.如申请专利范围第3项之方法,其中上述之热处理在含氧环境中进行,该热处理温度约为950-1050℃,该热处理时间约为30-130分钟。图式简单说明:第一图为传统制程形成凹陷结构(dishing)于晶圆上之截面图。第二图为传统制程之形成"reverse tone"之截面图;第三图为传统制程之形成凹沟于氮化矽层之中之截面图;第四图为本发明之形成氧化垫层、氮化矽层以及复晶矽层于晶圆上之截面图;第五图为本发明之形成浅沟渠之截面图;第六图为本发明之形成氧化层于复晶矽层上以及回填浅沟渠中之截面图;第七图为本发明之高选择性蚀刻将氧化层蚀刻之截面图;及第八图为本发明之CMP将氧化层平坦化之截面图。
地址 新竹科学工业园区园区三路一二一号